Architetture

di

Osserva l’evoluzione dei modelli (architetture) utilizzati nella progettazione di un computer

  • di Harvard
  • di Von Neumann
  • a bus

Modello di Harvard

Il programma e i dati sono memorizzati in dispositivi diversi

Modello di Von Neumann

Il programma e i dati condividono la stessa memoria

Novità 1

I dati delle periferiche passano per la memoria

Novità 2

La memoria si specializza in

  • MC, memoria centrale, principale, di lavoro, volatile
  • MM, memoria di massa, secondaria, permanente

Novità 3

La memoria centrale si specializza, per migliorare le prestazioni, in tre categorie: RAM, ROM, cache.

La cache è una memoria più piccola ma più veloce rispetto alla RAM, più vicina alla CPU
La cache si trova nel microprocessore e si sviluppa su più livelli… L1, L2, L3
La ROM, Read Only Memory, è una memoria di sola lettura (scheda madre, scheda video, scheda audio, …)

Modello a bus

Nell’architettura a bus tutti i dispositivi sono “alla pari”

  • le periferiche e le memorie di massa passano per i controller
  • bus indirizzi: quale cella di memoria (o porta) è coinvolta in un’operazione
  • bus dati: il canale per i dati inviati o ricevuti
  • bus di controllo: i dispositivi specificano le loro richieste / il loro stato

Si tratta di un modello indicativo.

Terminologia

  • Processore
  • Microprocessore (Socket, Core, Dual core, Quad core, …)
  • Chip
  • Integrato, circuito integrato, pin
  • CPU, Central Processing Unit
    • ALU, Arithmetic Logic Unit
    • CU, Control Unit
    • IR, Instruction Register
    • PC, Program Counter
  • Unità centrale, case, cabinet
    • Pannello anteriore: pulsante di accensione, pulsante di reset, porte USB, porte audio, lettore di CD/DVD, …
    • Pannello posteriore: ventola, porte, slot di espansione, …
  • Periferiche (di input, output, input/output)
  • Scheda madre, motherboard, mainboard
  • Bus (di controllo, indirizzi, dati)
  • Porte (interfacce, porte interne, porte esterne, wireless)

Ancora…

  • BIOS, Basic Imput / Output System
  • DMA, Direct Memory Access
  • SPOOL, Simultaneous peripheral operations on-line
  • CRC, Cyclic Redundancy Check
  • FAT, File Allocation Table
  • ISAM, Indexed Sequential Access Method

Insiemi di istruzioni

  • CISC
    • Complex Instruction Set Computer
    • Complete Instruction Set Computer
  • RISC, Reduced Instruction Set Computer
  • MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages
  • CRISP, C-language Reduced Instruction Set Processor

Livelli di integrazione

  • SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI, WSI